DE1229638B

DE1229638B - Transformer layer winding for very high voltages

Info

Publication number: DE1229638B
Application number: DEZ9048A
Authority: DE
Inventors: Jaroslav Vales
Original assignee: ZD Y V I PLZEN NARODNI PODNIK; Zavody VI Lenina Plzen np
Current assignee: ZD Y V I PLZEN NARODNI PODNIK; Zavody VI Lenina Plzen np
Priority date: 1960-11-04
Filing date: 1961-11-04
Publication date: 1966-12-01

Description

Transformator-Lagenwicklung für sehr hohe Spannungen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transformator-Lagenwicklung für sehr hohe Spannungen mit durch Isolationszylinder getrennten Wicklungslagen und mit innerhalb der Isolationszylinder an beiden Stirnseiten jeder Lage vorgesehenen Abschirmringen.Transformer multilayer winding for very high voltages The present The invention relates to a transformer layer winding for very high voltages with winding layers separated by insulation cylinders and with within the insulation cylinder shielding rings provided on both ends of each layer.

Bei Hochspannungstransformatoren ist es bekannt, zur besseren Verteilung des Potentials gegen Erde den einzelnen Lagen abgestufte Längen zu geben. Dieser Wicklungsaufbau hat den Nachteil einer Vergrößerung des Querstreufeldes und damit einer Erhöhung der zusätzlichen Verluste. Die kleinsten Streufeldfluß-Komponenten ergeben sich bei Lagenwicklungen, deren einzelne Lagen gleiche Längen haben. Diese Ausführung ist bei Transformatoren für sehr hohe Spannungen nicht verwendbar, wo die Bewältigung des Isolationsproblems besonders an den Stimseiten der Lagen die Hauptschwierigkeit bereitet und zur obenerwähnten Längenabstufung der einzelnen Lagen führt.In the case of high-voltage transformers, it is known for better distribution of the potential to earth to give the individual layers graduated lengths. This Winding structure has the disadvantage of increasing the transverse stray field and thus an increase in additional losses. The smallest stray field flux components result from layer windings whose individual layers have the same length. These Execution cannot be used for transformers for very high voltages, where dealing with the insulation problem, especially on the front sides of the layers Main difficulty prepares and the above-mentioned gradation of the length of the individual Layers leads.

Lagenwicklungen verwendet man bei Hochspannungstransfonnatoren aus Gründen ihrer guten Widerstandsfähigkeit gegenüber atmosphärischen und betrieblich bedingten überspannungen. Die Wi-klungslagen werden voneinander durch Isolierzylinder isoliert. Die Lagenenden sind untereinander und gegen geerdete Annaturteile durch Isolierkragen bzw. Winkelringe isoliert, die entweder als selbständige Elemente oder direkt von den Enden der Zwischenlagen-Isolierzylinder gebildet sind. Bei Transformatoren sehr hoher Spannungen ist in der Regel der Nullpunkt wirksam geerdet. Bei der Lagenwicklung befindet sich dann der Spannungseingang an der Außenlage, während die Innenlage, die der Unterspannungswicklung benachbart ist, an einem Ende direkt ge-,erdet ist.Layer windings are used in high-voltage transformers Reasons of their good resistance to atmospheric and operational conditional surges. The wi-klungslagen are separated from each other by insulating cylinders isolated. The ends of the layers are through to each other and to earthed components Isolating collars or angle rings isolated, either as independent elements or formed directly from the ends of the interlayer insulating cylinders. With transformers In general, the zero point is effectively earthed for very high voltages. In layer winding the voltage input is then on the outer layer, while the inner layer, which is adjacent to the low-voltage winding is directly grounded at one end.

Ebenfalls bekannt ist die Verwendung von Schirm-bzw. Potentialsteuerringen zur Vergleichmäßigung des elektrischen Feldes. Bei einem Hochspannungstransformator, dessen Lagenwicklung auf der Seite der angelenkten Potentialringe abgestuft ist, so daß die Wicklung unterschiedliche Lagenlängen aufweist, wird eine gleichmäßige Kapazitätverteilung gegenüber dem Kern erzielt. Die Potentialsteuerringe dienen hier zur Vergleichmäßigung des Feldes. Es ist weiterhin bekannt, gleich hohe Potentialringe in verschiedenem Abstand von den Wicklungen anzubringen.Also known is the use of screen or. Potential control rings to equalize the electric field. In the case of a high voltage transformer, whose layer winding is graded on the side of the linked potential rings, so that the winding has different layer lengths, a uniform one Achieved capacity distribution compared to the core. The potential control rings are used here to even out the field. It is also known to have equally high potential rings to be attached at different distances from the windings.

Es ist auch bei Niederspannungstransformatoren bekannt, Potentialsteuerringe verschiedener Höhe in gleichem Abstand von den Wicklungen anzuordnen. Auf diese Weise erreicht man eine gleichmäßige mechanische Beanspruchung der Wicklungen durch Kontraktionskräfte. Der leitende Gedanke der vorliegenden Erfindung gilt der Beseitigung der aufgezeigten unvorteilhaften Eigenschaften der abgestuften Lagenlängen der Hochspannungswicklungen bei Hochspannungstransformatoren. Die vorliegende Erfindung will die Vorteile der nicht oder nur teilweise abgestuften Lagenwicklungen mit denen einer wirksamen Verteilung des Potentials gegen Erde verbinden.It is also known for low-voltage transformers, potential control rings different heights at the same distance from the windings. To this This way, a uniform mechanical stress on the windings is achieved Contraction forces. The guiding idea of the present invention is elimination the indicated disadvantageous properties of the graduated layer lengths of the high-voltage windings for high voltage transformers. The present invention seeks to take advantage of the not or only partially graded layer windings with those of an effective distribution of the potential to earth.

Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem dadui -h, daß bei gleicher Länge mindestens der Mehrzahl der einzelnen Lagen die Abschirmringe entweder bei annähernd gleichen Entfernungen von den LageneDden eine abgestufte Höhe oder bei annähernd gleicher Höhe eine abgestufte Entfernung von den Lagenenden haben.The present invention solves this problem dadui -h that with the same Length of at least the majority of the individual layers, the shielding rings either approximately the same distances from the LageneDden a graduated height or at have approximately the same height and a stepped distance from the ends of the ply.

Durch diesen Aufbau des Transformators wird das Querstreufeld wesentlich herabgesetzt. Dadurch sind auch die Verluste im Transformator kleiner bei gleichzeitiger Lösung des Isolationsproblems in der bestmöglichen Weise.This structure of the transformer makes the transverse stray field significant degraded. As a result, the losses in the transformer are also smaller while at the same time Solving the insulation problem in the best possible way.

Als besonders zweckmäßig hat es sich dabei erwiesen, auf der einen Stirnseite aller Wicklungslagen die Abschirmringe mit abgestufter Höhe und annähernd gleicher Entfernung von den Lagenenden und auf der anderen Stirnseite aller Wicklungslagen die Abschirmringe mit annähernd gleicher Höhe und abgestufter Entfernung von den Lagenenden vorzusehen. Praktische Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den F i g. 1 und 2 der Zeichnung dargestellt, wobei F i g. 1 eine Ausführung darstellt, bei der alle Lagen gleich hoch sind, während F i g. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine teilweise Abstufung einzelner Lagen bietet.It has proven to be particularly useful to provide the shielding rings with a stepped height and approximately the same distance from the layer ends on one end face of all winding layers and the shielding rings with approximately the same height and stepped distance from the layer ends on the other end face of all winding layers. Practical embodiments of the subject matter of the invention are shown in FIGS. 1 and 2 of the drawing, where F i g. 1 represents an embodiment in which all layers are of the same height, while FIG. 2 offers an exemplary embodiment for a partial gradation of individual layers.

An die Enden der einzelnen Lagen 1 sind leitend die Abschirmringe 2, 3 angeschlossen, die auf bekannte Art entweder als die letzten Wicklungen der Lage oder als ein den Strom nichtleitender elektrostatischer Schirm ausgeführt sind. Die Steuerung des elektrostatischen Feldes wird dadurch erzielt, daß die Abschirmringe 2 eine abgestufte Höhe und eine annähernd gleiche Entfernung von den Lagenenden 1 aufweisen. Das eine Ende der Niederspannungswicklung 4 ist wirksam geerdet; 7 ist der Kern und 6 sind die Igolations-Zwischen-Lagenzylinder mit Winkelringen.The shielding rings 2, 3 are conductively connected to the ends of the individual layers 1 and are designed in a known manner either as the last windings of the layer or as an electrostatic shield that does not conduct electricity. The control of the electrostatic field is achieved in that the shielding rings 2 have a stepped height and an approximately equal distance from the layer ends 1 . One end of the low-voltage winding 4 is effectively grounded; 7 is the core and 6 are the igolation intermediate layer cylinders with angular rings.

Wenn keine zu hohe Forderungen an eine Feldsteuerung um die Lagenenden gestellt werden, können die Abschinnringe 3 verwendet werden. Diese haben untereinander gleiche Höhe; ihre Entfernung von den Lagenenden ist derart abgestuft, daß der geforderte Verlauf des elektrischen Feldes erzielt wird.If the demands on field control around the layer ends are not too high, the cut-off rings 3 can be used. These have the same height as one another; their distance from the ends of the ply is graded in such a way that the required course of the electric field is achieved.

Wenn es der Verlauf des elektrischen Feldes erfordert, kann auch die Niederspannungswicklung 4 mit einem Abschirmring 5 von annähernd gleicher oder größerer Höhe entsprechend der Höhe des Abschirmringes 2 der benachbarten Lage 1 der Hochspannungswieldun 'g versehen werden.If required, the course of the electric field and the low voltage winding 4 'can be provided with a screening ring Hochspannungswieldun g of 5 of approximately equal or greater height corresponding to the height of the shield ring 2 of the adjacent layer. 1

Auch besteht die Möglichkeit, eine Kombination der Abschirmringe 2 und 3 zu verwenden, und zwar derart, daß einige Lagen mit Abschirmringen gemäß 2 und die übrigen Lagen mit Abschirmringen gemäß3 ausaeführt werden.It is also possible to use a combination of the shielding rings 2 and 3 in such a way that some layers are made with shielding rings as shown in FIG. 2 and the remaining layers with shielding rings as shown in FIG.

CC.

Claims

Patent claims: 1. Transformer layer winding for very high voltages with winding layers separated by insulating cylinders and with shielding rings provided within the insulating cylinder on both end faces of each layer, characterized in that, with the same length, at least the majority of the individual layers (1) the shielding rings (2 ) either have a graduated height at approximately the same distance from the ends of the ply or a stepped distance from the ends of the ply at approximately the same height.

2. Layer winding according to claim 1, characterized in that a that on one end face of all winding layers Absinuringe (2) with graduated height and approximately the same distance from the layer ends and on the other end face of all winding layers shielding rings (3) with approximately the same height and graduated distance are provided by the layer ends. Considered publications: German Patent Nos. 1 011 984, 1070 734, 1 054 563, 1089 877, 1006 955, 974 626, 762 336, 750 414, 737 852, 925 187, 1011 984; German Auslegeschriften Nos. 1065 522, 1082 341, 1079 191, 1 042 744; French Patent No. 1196 326; Austrian patent specification No. 179 824.